Integrating gum production and selected forest ecosystem services into forest management plans using linear programing: A case study in Sudan

Abstract

Orman kaynaklarının ekolojik bütünlüğünün bozulmadan çok amaçlı planlanması gerekliliği nedeniyle, günümüzde geleneksel orman amenajmanı bakış açısı değişmelidir. Bu çalışmada, Sudan'da Okalma ormanı için parasal olarak kolay değerlendirilebilen odun üretimine ek olarak, diğer orman fonksiyonları öne çıkarılmıştır. Odun üretimi yanında, sakız üretimi, toprak koruma ve su üretimi fonksiyonları, orman amenajman planlarınına entegre edilmeye çalışılmıştır. Bahse konu fonksiyonlar, öncelikle orman yapısı ile ilişkiye getirilmiş ve sakız üretimi, toprak kaybı, odun üretimi, ve su üretimi matrisleri oluşturulmuştur. Daha bu fonksiyonların entegre edildiği bir planlama modeli kurulmuş ve LINGOTM yardımıyla çözülmüştür. Odun üretiminin en iyilenmesi veya sakız üretiminin en iyilenmesi gibi amaçlar ile eşit eta akışı ve belirli miktar ve hizmet kısıtı içeren 6 planlama stratejisi geleştirilmiştir. Tüm stratejiler karşılaştırıldığında, 25 yıl sonrasında, odun üretimini maksimize etmeyi amaçlayan STR2, en yüksek su üretimi NBD'i (1,859.4 milyon €) verirken STR5 en düşük toprak kaybının NBD'i vermiştir (245.5 bin €). Sakız üretimini maksimize eden stratejiler arasında, STR1 idare süresinin sonunda en yüksek sakız NBD'i (764.3 bin €) üretmiştir. Sonuçta, orman amenajman planlarının çok amaçlılığı dikkate alacak şekilde planlaması önerilmiştir.

Nowadays, with the need for multi-objective planning to maximize the utility of forest resources without damaging ecological integrity, the traditional view of forest management has to change. In this study, in addition to the production of wood, which is easy to materially evaluated, other values of forests have been highlighted for the selected study area, Okalma forest in Sudan. Gum arabic production, soil conservation and water production values were tried to integrate into forest management plan in addition to timber production. These values were first connected with forest structure using regression models to generate gum arabic, soil loss, water production and timber production yield tables. Afterwards, a linear programming model was developed to integrate those values and solved by LINGOTM. Six alternative planning strategies were generated based on the integration of various objectives such as maximization of gum arabic or timber production with different constraints such as harvest flow or capital amount of ecosystem services. When each strategy was compared; STR2, which aimed to maximize timber production, generated the highest NPV of water production as (€ 1,859.4 million), and STR5 generated the lowest NPV of soil loss as (€ 245.5 thousand) at the end of 25 years planning horizon. Among the strategies used to maximize the gum arabic production, STR1 generated the highest NPV of gum production (€764.3 thousand) at the end of the planning horizon. In conclusion, forest management plans should be objectively designed to include multiple services and products.